Redis 执行过程
步骤一:用户输入一条命令
步骤二:客户端先将命令转换成 Redis 协议,然后再通过 socket 连接发送给服务器端
客户端和服务器端是基于 socket 通信的,服务器端在初始化时会创建了一个 socket 监听,用于监测链接客户端的 socket 链接,当 socket 成功连接之后,客户端会先把命令转换成 Redis 通讯协议(RESP 协议,REdis Serialization Protocol)发送给服务器端
步骤三:服务器端接收到命令
服务器会先去输入缓冲中读取数据,然后判断数据的大小是否超过了系统设置的值(默认是 1GB),如果大于此值就会返回错误信息,并关闭客户端连接。当数据大小验证通过之后,服务器端会对输入缓冲区中的请求命令进行分析,提取命令请求中包含的命令参数,存储在 client 对象(服务器端会为每个链接创建一个 Client 对象)的属性中。
步骤四:执行前准备
① 判断是否为退出命令,如果是则直接返回;
② 非 null 判断,检查 client 对象是否为 null,如果是返回错误信息;
③ 获取执行命令,根据 client 对象存储的属性信息去 redisCommand 结构中查询执行命令;
④ 用户权限效验,未通过身份验证的客户端只能执行 AUTH(授权) 命令,未通过身份验证的客户端执行了 AUTH 之外的命令则返回错误信息;
⑤ 集群相关操作,如果是集群模式,把命令重定向到目标节点,如果是 master(主节点) 则不需要重定向;
⑥ 检查服务器端最大内存限制,如果服务器端开启了最大内存限制,会先检查内存大小,如果内存超过了最大值会对内存进行回收操作;
⑦ 持久化检测,检查服务器是否开启了持久化和持久化出错停止写入配置,如果开启了此配置并且有持久化失败的情况,禁止执行写命令;
⑧ 集群模式最少从节点(slave)验证,如果是集群模式并且配置了 repl min slaves to write(最小从节点写入),当从节点的数量少于配置项时,禁止执行写命令;
⑨ 只读从节点验证,当此服务器为只读从节点时,只接受 master 的写命令;
⑩ 客户端订阅判断,当客户端正在订阅频道时,只会执行部分命令(只会执行 SUBSCRIBE、PSUBSCRIBE、UNSUBSCRIBE、PUNSUBSCRIBE,其他命令都会被拒绝)。
⑪ 从节点状态效验,当服务器为 slave 并且没有连接 master 时,只会执行状态查询相关的命令,如 info 等;
⑫ 服务器初始化效验,当服务器正在启动时,只会执行 loading 标志的命令,其他的命令都会被拒绝;
⑬ lua 脚本阻塞效验,当服务器因为执行 lua 脚本阻塞时,只会执行部分命令;
⑭ 事务命令效验,如果执行的是事务命令,则开启事务把命令放入等待队列;
⑮ 监视器 (monitor) 判断,如果服务器打开了监视器功能,那么服务器也会把执行命令和相关参数发送给监视器 (监视器是用于监控服务器运行状态的)。
步骤五:执行最终命令
调用 redisCommand 中的 proc 函数执行命令。
步骤六:执行完后相关记录和统计
① 检查慢查询是否开启,如果开启会记录慢查询日志;
② 检查统计信息是否开启,如果开启会记录一些统计信息,例如执行命令所耗费时长和计数器(calls)加1;
③ 检查持久化功能是否开启,如果开启则会记录持久化信息;
④ 如果有其它从服务器正在复制当前服务器,则会将刚刚执行的命令传播给其他从服务器。
步骤七:返回结果给客户端
命令执行完之后,服务器会通过 socket 的方式把执行结果发送给客户端,客户端再把结果展示给用户,至此一条命令的执行就结束了。
小结
当用户输入一条命令之后,客户端会以 socket 的方式把数据转换成 Redis 协议,并发送至服务器端,服务器端在接受到数据之后,会先将协议转换为真正的执行命令,在经过各种验证以保证命令能够正确并安全的执行,但验证处理完之后,会调用具体的方法执行此条命令,执行完成之后会进行相关的统计和记录,然后再把执行结果返回给客户端,整个执行流程,如下图所示:
更多执行细节,可在 Redis 的源码文件 server.c
中查看。